Trần Quang Diệu (chữ Hán: 陳光耀; 1760 – 1802) là một trong Tây Sơn thất hổ tướng của nhà Tây Sơn trong lịch sử Việt Nam. Ông cùng với vợ là nữ tướng Bùi Thị Xuân đã cố sức chiến đấu để bảo vệ vương triều này nhưng không thành công, và cả hai đều bị vua Gia Long xử tội chết.
Ngay từ tuổi thanh niên, ông là bạn tâm giao của Thái Đức hoàng đế - Nguyễn Nhạc. Chiến công đánh đuổi quân Thanh xâm lược đầu xuân Kỷ Dậu (1789) có rất nhiều đóng góp của vợ chồng ông.
Sau khi vua Quang Trung đánh tan quân xâm lược Mãn Thanh, giải phóng Thăng Long rồi rút quân về Phú Xuân thì Trần Quang Diệu được tin cậy trao quyền làm Đốc trấn Nghệ An và trông coi việc xây thành Phượng Hoàng Trung đô. Ông đã góp phần quan trọng trong việc củng cố và xây dựng đất nước sau chiến tranh dưới triều vua Quang Trung.
Trần Quang Diệu sử dụng thanh Huỳnh Long đao, là món quà của sư phụ Diệp Đình Tòng tặng cho ông trước khi qua đời. Huỳnh Long đao cùng Ô Long đao của Quang Trung - Nguyễn Huệ, Xích Long đao của Lê Sỹ Hoàng, tạo thành “tam thần đao” nổi tiếng của nhà Tây Sơn.
Giữa lúc lực lượng quân đội Tây Sơn đang vững mạnh và chuẩn bị tấn công quân nhà Nguyễn ở Gia Định, thì tháng 7 năm Nhâm Tý (1792) vua Quang Trung đột ngột qua đời. Trước đó, khi bị bệnh, vua Quang Trung đã cho gọi trấn thủ Nghệ An Trần Quang Diệu vào Phú Xuân để bàn việc dời đô ra Nghệ An.
Sau khi Nguyễn Quang Toản lên nối ngôi, lấy niên hiệu là Cảnh Thịnh (1793-1801) thì Trần Quang Diệu được phong làm Thái phó phụ trách công việc văn thư lệnh thị (nghĩa là từ một quan võ ông chuyển sang hàng quan văn).
Năm 1793, quân chúa Nguyễn kéo ra bao vây thành Quy Nhơn do Nguyễn Nhạc cai quản. Trần Quang Diệu lại được lệnh đem quân thủy bộ vào đánh thành Quy Nhơn. Trong vòng gần 9 năm, từ tháng 3 năm Giáp Dần (1794) cho đến giữa năm Nhâm Tuất (1802), Trần Quang Diệu cùng với Võ Văn Dũng đương đầu với quân đội của chúa Nguyễn ở vùng Quy Nhơn, Quảng Nam…
Tháng Giêng năm Canh Thân (1800), bộ binh Tây Sơn do Thái phó Trần Quang Diệu chỉ huy cùng với thủy binh do Tư đồ Võ Văn Dũng chỉ huy tiến vào cửa Thị Nại, thế quân rất mạnh. Phó tướng quân của chúa Nguyễn là Nguyễn Văn Biện phải rút vào thành Bình Định cùng với Võ Tánh giữ chặt thành. Trần Quang Diệu cùng với Võ Văn Dũng bao vây thành Bình Định hơn một năm trời, quân Nguyễn trong thành vô cùng khốn quẫn, không thể giữ nổi thành. Tướng của chúa Nguyễn là Võ Tánh phải tự thiêu mà chết, còn Ngô Tùng Châu thì uống thuốc độc tự tử.
Khi hạ được thành Bình Định (1801), cảm vì cái chết của Võ Tánh, Tùng Châu, ông cho chôn cất tử tế và các tướng sĩ quy hàng được ông phóng thích ngay.
Quân Tây Sơn chiếm lại được thành Quy Nhơn nhưng các mặt đều là địch, khó bề chống giữ. Tháng 3 âm lịch năm 1802, nghe tin vua Cảnh Thịnh và Bùi Thị Xuân đã thua trận ở Trấn Ninh, Trần Quang Diệu và Võ Văn Dũng bỏ thành, đem binh tướng đi đường thượng đạo qua Lào ra Nghệ An để hội quân với vua Cảnh Thịnh. Nhưng khi tới châu Quỳ Hợp, vào được đất Hương Sơn thì nghe thành Nghệ An đã thất thủ, Trần Quang Diệu và vợ con bèn về huyện Thanh Chương. Lúc này, tướng sĩ đi theo dần rời bỏ, trốn được mấy hôm thì cả nhà ông đều bị quân đối phương bắt sống.
Sau khi nhà Tây Sơn sụp đổ, Nguyễn Anh muốn chiêu hàng Trần Quang Diệu. Ông đáp "Trung thần không thờ hai vua, nay tôi bị bắt thì chỉ có tội chết. Nếu nhà vua mới rộng lượng tha cho, như trước đây tôi đã tha cho các tướng ở Quy Nhơn thì tôi sẽ về ở nơi thôn dã, cày ruộng, nộp thuế như người thường dân, chứ nhận chức quan của triều đại mới thì không phải là trượng phu" Biết không thể khuất phục được Trần Quang Diệu, vua nhà Nguyễn xử ông tội chết rất dã man cùng với Võ Văn Dũng và các tướng lĩnh cấp cao của Tây Sơn bị bắt.
Tháng 7 năm 1802, cả gia quyến ông bị hành hình, ông bị xử lột da, vợ và con gái ông là Trần Bích Xuân bị voi giày.